悬索桥主索鞍和散索鞍的有限元分析方法

悬索桥索鞍在主缆施工安装和索鞍拉杆张拉过程中存在两个最不利的工作状态,即空缆缆力拉杆未安装状态和最大缆力拉杆已安装状态.本文通过Ansys有限元建模分析某悬索桥的主索鞍和散索鞍,提供一些索鞍的计算方法.     

自锚式悬索桥主缆无应力长度计算

主缆无应力长度的计算,是悬索桥施工监控中的重要内容。利用Midas/civil对松原天河北汊桥建立有限元模型,考虑主索鞍和散索鞍处圆曲线影响,对主缆无应力长度进行修正。由于主缆从边跨至中跨通过鞍槽进行了竖向和横向两次转向,因此需要对竖向和横向主缆的无应力长度进行修正,为计算空间索面自锚式悬索桥主缆无应力长度提供参考。     

悬索桥散索鞍内索股稳定分析

以兴城首山路桥悬索桥工程为实例,对自锚式悬索桥散索鞍内的索股稳定进行计算分析,阐述散索鞍内索股稳定的重要性,提出散索鞍内索股失稳的解决办法。     

复合圆曲线散索鞍设计位置的改进算法

基于对悬索桥主缆线形和主缆与索鞍的力学、几何关系的分析,提出了一种复合圆曲线散索鞍设计位置的改进算法.算法利用主缆和索鞍几何条件建立方程,仅需采用二分法求解一元非线性方程即可得到复合圆曲线散索鞍的位置.算法给出了二分法求解非线性方程的求解区间,计算过程无需任何初值均能保证求解收敛.算例表明,改进算法精确度较高.     

瓯江北口大桥缆索系统设计与施工

为了解决航空限高和通航净空限制问题， 温州瓯江北口大桥采用三塔四跨连续钢桁梁悬索桥。 其缆跨布置为 230+800+800+348 = 2178m， 主缆矢跨比采用 1 / 10， 同时吊索布置于钢桁梁下层。 首先为解决主缆与索鞍之间的抗滑移难题， 大桥创新性的设计了高摩擦性能索鞍， 使得中塔采用经济性更好的 A 型混凝土刚性中塔得以实现； 其次为防止火灾对主缆造成不可挽回的损伤， 在中跨 220m 缆梁相交区域专门进行了主缆防火设计； 再次为解决窄间隙深鞍槽索股入鞍难题， 研发了索股入鞍专用装备； 最后为方便与主梁牛腿的连接并提高耐久性， 采用销接式平行钢丝吊索。 瓯江北口大桥的一系列创新设计和施工经验， 可以为其它桥梁提供参考。     

悬索桥施工监控过程中的几个问题探讨

探讨了某悬索桥在施工监控过程中的几个问题,包括索塔在施工过程中容许的不平衡水平力限制问题及关于散索鞍临时支撑与主索鞍顶推力的问题。     

基于大跨度三塔悬索桥主缆系统施工技术研究

三塔悬索桥属于新型悬索桥结构,保障架设质量的关键在与主缆系统的施工技术。我国近年来修建的三座三塔悬索桥主缆系统的施工技术方面做了多种创新和改进,主索鞍底面直接在地板上滑行,将主索鞍滑动副结构简化,使索鞍顶推在施工中更加方便;制造出支座型散索鞍结构,大大提升散索鞍的摆动性能;使用左右对合的双吊耳板索甲结构,能让索甲结构的受力性能得到改善;使用主缆PPWS索股水平成盘放索架设方案,能改善PPWS索股架设散股及"呼啦圈"问题。通过对这些改进与创新进行分析与介绍,对今后的多塔连跨悬索桥的施工起到部分借鉴作用。     

大跨度悬索桥主缆索股无应力长度修正方法及 影响因素分析

大跨度悬索桥最明显的特征是几何非线性,精确计算主缆的无应力长度下料长度是整个悬索桥施工控制中最关键的步骤之一。根据锚跨、散索鞍、主索鞍的一般构造特点和主缆各索股在该处的空间几何位置,分别给了主缆各索股在锚跨、散索鞍、主索鞍处的修正方法,编制相应的程序求解,并通过实例计算验证该修正方法的正确性。此外还分析了影响主缆无应力长度的因素。在考虑泊松比的情况下,通过公式推导得出面积变化率的计算公式。通过计算公式可以得出在施工过程中主缆面积变化很微小,可以忽略面积变化对主缆无应力长度的影响。分析结果可为以后大跨度悬索桥主缆无应力长度修正计算提供参考。     

悬索桥的主要构造

介绍了悬索桥的主要构造。现代悬索桥一般由主缆索、桥塔、基础、锚碇、吊索、索夹、加劲梁及索鞍等主要部分组成。     

大跨度悬索桥丝股架设线形计算的精确方法

根据悬索桥的施工特点及实际施工情况,探讨了悬索桥丝股架设线形计算的精确方法,分析了悬索桥丝股架设时索鞍的最佳平衡条件,建立了丝股架设时索鞍的理想位置－预量的理论计算方法,本文的方法不存在用有限元法计算时的那种偏设误差,它根据力学平衡条件和变形相容条件确定各部分的索力和曲线形状,自动计入了索曲线的所有非线性,与有限元法相比,计算精度大为提高。     

四川省江油市乾元山哪吒悬索大桥设计

通过对四川省江油市哪吒悬索大桥设计的介绍,进一步探讨悬索桥设计中隧道锚、加劲钢桁梁、转索鞍等关键技术的设计要点,对悬索桥的设计和施工有一定的指导意义。     

悬索桥索股架设全过程的非线性精确分析

为精确分析悬索桥主缆的成缆过程,基于悬索桥多跨悬链线空缆线形计算原理,分析了主缆索股架设过程中塔的受力与索股线形的变化规律.将索塔对主索鞍的作用等效成非线性弹簧,其刚度计入索塔的梁柱效应,导出了索塔的非线性抗推刚度和塔底截面弯矩的计算公式;根据悬索桥主缆索股架设方法,以空缆状态为基础,计算并分析了一座主跨1280 m的悬索桥索股架设过程中主索鞍处主缆的不平衡力、塔顶水平位移和塔底截面弯矩随索股架设的变化规律.研究表明,索股架设过程中,梁柱效应较小.     

齐四次系统鞍点量公式

讨论了一般齐四次系统的鞍点量问题.通过计算,给出了该系统前二阶鞍点量的公式与各参数之间的关系,以便求出一些特殊四次系统的鞍点量,并希望通过它能解决齐四次系统鞍点量上界问题.最后给出一个特殊四次系统的例子求出前三阶鞍点量.     

矮塔斜拉桥索鞍受力分析

以一座矮塔斜拉桥为研究对象,采用空间有限元方法计算了索鞍的受力情况,将索力比较真实地转化为抛物线形面压力施加在各个对应孔道上,并分析了孔道施工偏差对运营阶段塔的影响。     

基于接触理论的矮塔斜拉桥索塔锚固区应力分析

利用大型有限元软件对矮塔斜拉桥分丝管式的索塔锚固区建立了非线性接触模型,通过定义模拟拉索与鞍座的接触关系,探讨了鞍座处混凝土的应力分布情况和索力传递分配情况,并与等效线荷载计算模型进行对比分析,结果表明:接触算法更接近实际受力情况。     

基于接触理论的矮塔斜拉桥索塔锚固区应力分析

利用大型有限元软件对矮塔斜拉桥分丝管式的索塔锚固区建立了非线性接触模型,通过定义模拟拉索与鞍座的接触关系,探讨了鞍座处混凝土的应力分布情况和索力传递分配情况,并与等效线荷载计算模型进行对比分析,结果表明:接触算法更接近实际受力情况.     

混凝土自锚式悬索桥——万新大桥

抚顺市万新大桥是一座主跨160m的混凝土自锚式悬索桥,全长330m,主梁采用滑动模架法施工;每侧梁端各设置了两个滑动索鞍和一个固定索鞍,其主缆采用连续的镀锌钢丝绳绕过梁端索鞍,并使两股主缆连续为闭合环形,这种主缆形式是首次采用。目前万新大桥是世界上跨度最大的混凝土自锚式悬索桥。本文介绍了该桥的总体布置、结构设计、施工和施工监控的要点。     

悬索桥CFRP主缆与鞍座间摩擦学性能试验研究

为探讨悬索桥CFRP(碳纤维增强塑料)主缆在鞍座处的摩擦学性能,对CFRP主缆与鞍座的接触几何关系、摩擦接触特征进行了理论分析;基于摩擦因数的相关计算公式,对各影响因素进行了参数分析,据此设计不同参数进行了静力试验.理论分析与试验结果表明:CFRP主缆与鞍座间的摩擦因数对鞍槽表面粗糙度、CFRP丝种类较敏感,受平均径向接触压力的影响较小;热挤成型的微压纹CFRP主缆与鞍座间的摩擦因数受磨屑膜的影响较小,摩擦学性能较优,冷拉成型的光圆CFRP主缆与鞍座间的摩擦因数随磨屑膜的出现而降低;微压纹、光圆CFRP主缆与鞍座间的摩擦因数分别约为0.5和0.3,抗滑移性能满足设计规范要求.     

斜拉桥锚箱式索梁锚固区应力及传力途径分析

为给出索力在主要焊缝间分配的定量描述及主要板件的受力特点和产生应力集中的原因，用有限单元法对锚箱式索梁锚固区应力进行了计算分析．研究表明：锚垫板传递总索力的约20％，其主要作用不是承担索力，而是将索力传给2块锚箱腹板；2块锚箱腹板与箱梁腹板的焊缝传递总索力的约80％，且2条焊缝传递的索力相近，剪应力沿焊缝长度方向呈“马鞍形”分布；各主要板件在面内、面外集中力及弯矩作用下有应力集中现象．